無線傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議與定位技術研究.pdf

1、微電子技術、嵌入式計算技術、無線通信等技術的發(fā)展推動了無線傳感網(wǎng)絡迅速發(fā)展。無線傳感網(wǎng)絡主要由傳感器、感知對象和監(jiān)測者三個要素組成。無線傳感網(wǎng)絡應用非常廣闊，如軍事、城市交通、環(huán)境監(jiān)測、建筑物狀態(tài)監(jiān)控以及機場等領域。由于無線傳感器節(jié)點一般隨機播撒，節(jié)點一般通過電池供電，節(jié)點的能量、帶寬和計算能力等非常有限，并且不知道節(jié)點的位置。因此，路由協(xié)議和節(jié)點自身定位技術是無線傳感網(wǎng)絡的重點研究方向。
　　 本文首先介紹了無線傳感網(wǎng)絡體系結

2、構，然后介紹了路由協(xié)議設計的關鍵問題和定位技術，包括路由協(xié)議和定位技術分類以及現(xiàn)有典型路由協(xié)議和節(jié)點定位算法的原理，典型路由協(xié)議包括：SPIN、DD、LEACH、PEGASIS和STAR等；典型定位算法包括：RSSI、TOA、PDOA、DV-hop、質心定位算法和不定型定位算法等。
　　 本文重點研究了LEACH和PEGASIS路由協(xié)議，分析了兩種協(xié)議的優(yōu)缺點，并在兩種協(xié)議優(yōu)點的基礎上，提出一種改進的有效路由協(xié)議LEACH-P。

3、LEACH-P協(xié)議不僅具有LEACH協(xié)議的網(wǎng)絡分簇結構，也具有PEGASIS協(xié)議貪婪成鏈的思想，使簇頭成鏈。給出了LEACH-P協(xié)議流程圖和Matlab仿真圖，結果證明LEACH-P協(xié)議能夠更好地延長網(wǎng)絡的生命周期、提高網(wǎng)絡的健壯性和降低時延。本文最后分析了無需測距的DV-hop定位算法性能，從錨節(jié)點數(shù)、節(jié)點通信半徑和總節(jié)點數(shù)三方面分析了DV-hop算法定位精度，并給出分析結果。結果表明，在不同的總節(jié)點數(shù)目條件下，存在最優(yōu)的節(jié)點通信半徑